鐵內(nèi)電解法與生物法耦合脫氮工藝的研究.pdf

1、本課題提出在SBR反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置以鐵刨花為原料的內(nèi)電解反應(yīng)裝置，通過化學(xué)與生物降解的耦合反應(yīng)，實現(xiàn)短程硝化反硝化生物脫氮。根據(jù)研究結(jié)果，通過控制DO，HRT，pH，F(xiàn)A等反應(yīng)條件，耦合生物短程脫氮工藝在常溫25℃條件下，能實現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化反硝化生物脫氮。 通過對比實驗，證實了鐵對亞硝化有顯著的促進(jìn)作用，鐵的存在是影響短程硝化反硝化的主要因素。實驗證實了鐵離子濃度與亞硝化過程有密切的關(guān)系，一定濃度的鐵離子對亞硝化過程有促進(jìn)作用

2、，廢水中鐵離子濃度30-60mg/L，氨氮的去除率維持在90﹪左右；當(dāng)鐵離子濃度大于70mg/L時，對亞硝化過程的促進(jìn)作用不明顯。通過對耦合脫氮系統(tǒng)的影響因素的研究，發(fā)現(xiàn)了耦合硝化系統(tǒng)中pH值和D0濃度的變化規(guī)律，并就pH和D0對耦合短程脫氮的影響得出了新的結(jié)論。研究證實，內(nèi)設(shè)鐵床的耦合生物反應(yīng)器內(nèi)與常規(guī)反應(yīng)裝置相比，亞硝酸菌對pH的適應(yīng)范圍更大，為7.5-9.5，而在常規(guī)反應(yīng)器內(nèi)亞硝酸菌生長的最佳pH范圍為8～9。從而使該工藝在工程實

3、踐中有更為廣泛的適用性。該研究通過對硝化過程洲的在線監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)了一周期內(nèi)隨pH的變化出現(xiàn)特征點的現(xiàn)象。并據(jù)此提出了以pH為參數(shù)，在實際水處理中進(jìn)行實時控制的設(shè)想。研究表明，在D0濃度較高的情況下仍然可以實現(xiàn)短程脫氮，這是添加鐵床的耦合短程脫氮與普通短程脫氮的不同之處。研究發(fā)現(xiàn)，DO大于4.0mg/L，氨氮去除率達(dá)到80﹪以上。亞硝酸鹽累積量加大。高DO濃度加速鐵刨花的腐蝕，導(dǎo)致混合液中鐵離子濃度明顯提高，鐵離子對亞硝化的促進(jìn)作用明顯，從

4、而實現(xiàn)亞硝酸菌的增值。根據(jù)溫度影響因素試驗的結(jié)果，證實了在常溫條件(20-25℃)下，生物鐵活性污泥通過控制進(jìn)水氨氮濃度，調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH，完全可以實現(xiàn)廢水生物處理的短程硝化反硝化生物脫氮，此時亞硝化率達(dá)到80﹪以上。實驗研究了不同鹽度下，氨氮濃度、pH值、溫度等因素對含鹽廢水短程硝化反硝化的影響。結(jié)果表明，含鹽量增加有助于亞硝酸鹽的積累。在含鹽量1759mg/L～24630mg/L范圍內(nèi)通過提高進(jìn)水pH值和進(jìn)水氨氮濃度可以使亞硝酸鹽積累

5、率[N02-／(NO2-+N03-)1達(dá)到90﹪以上。這表明亞硝酸菌有較高的耐鹽性，能在高鹽環(huán)境中保持良好的活性。本課題通過對耦合反應(yīng)器內(nèi)微生物的生物學(xué)特性的研究證實，耦合生物脫氮工藝能顯著的改善污泥沉降性能，預(yù)防污泥膨脹的產(chǎn)生。通過對耦合短程脫氮機(jī)理的分析探究，對脫氮路徑做出了解釋：耦合短程脫氮僅是在生物鐵活性污泥生化反應(yīng)作用下的結(jié)果，鐵的作用通過對硝化過程中硝化菌活性的影響而實現(xiàn)，耦合脫氮過程中同時存在同時硝化反硝化(SND)。